JPH0426463B2 - - Google Patents
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- G—PHYSICS
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- G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は薄膜パターン形成方法に係り、特にそ
のレジストでのパターン形成時の紫外線露光に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a thin film pattern forming method, and particularly to ultraviolet light exposure during pattern formation in a resist.
例えばサーマルヘツド、密着センサ等の配線基
板や弾性表面波デバイス等のように基板上にアル
ミニウム等の金属薄膜をスパツタリング等で被着
した基板上に配線パターンを形成する方法とし
て、一般的にPEP（Phcto Engraving Proces）
が用いられる。このPEPでは、この金属薄膜上
にレジストをローラーコータを用いて塗布する。
この際、局所的にレジストが厚く盛り上る現象が
生じる。特に基板端部においてこの現象は顕著で
ある。この後マスクを介して紫外線で露光を行な
うが、この際露光時間をレジストの平坦面にあわ
せると盛り上つた部分のレジストが露光時間不足
となり、この後エツチング時に盛り上つた部分の
配線パターンが精度よく形成できない。また、露
光時間を盛り上つたレジストの部分にあわせる
と、レジスト平坦部が露光されすぎて、この後の
エツチング工程において不所望のエツチングを起
こすこととなる。したがつて、エツチング後完成
した薄膜配線パターンは、断線したり電気的に短
絡する危険がある。
For example, PEP ( Phcto Engraving Processes)
is used. In this PEP, a resist is applied onto this metal thin film using a roller coater.
At this time, a phenomenon occurs in which the resist thickens locally. This phenomenon is particularly noticeable at the edges of the substrate. After this, exposure to ultraviolet light is carried out through a mask, but if the exposure time is adjusted to match the flat surface of the resist, the exposure time will be insufficient for the raised parts of the resist, and the wiring pattern of the raised parts will not be accurate during etching. It cannot be formed well. Furthermore, if the exposure time is adjusted to a raised portion of the resist, the flat portion of the resist will be overexposed, causing undesired etching in the subsequent etching step. Therefore, there is a risk that the thin film wiring pattern completed after etching may be disconnected or electrically shorted.
そこで、本発明者らは、このエツチング残りを
取り除くために、露光時での光エネルギーを上げ
る第１の方法と、レジスト現象時間を長くする第
２の方法と、エツチング液の液温を上げる第３の
方法とを試みてみた。すると、配線パターンの本
来必要な部分まで除去されることが確認された。
その後、顕微鏡下でサフアイヤ針等を用いてエツ
チング残りを削り取る第４の方法を試みた。しか
しながら、この第４の方法は、熟練を要すること
と、本来必要な配線パターンを傷つける危険があ
るため現実的ではない。 Therefore, in order to remove this etching residue, the present inventors proposed a first method of increasing the light energy during exposure, a second method of increasing the resist phenomenon time, and a second method of increasing the temperature of the etching solution. I tried method 3. It was confirmed that even the originally necessary portion of the wiring pattern was removed.
Thereafter, a fourth method was attempted in which the etching residue was scraped off using a saphire needle or the like under a microscope. However, this fourth method is not practical because it requires skill and there is a risk of damaging the originally necessary wiring pattern.
本発明は上述の問題点を鑑みてなされたもので
あり、設計された通りの薄膜パターンを形成する
薄膜パターン形成方法を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a thin film pattern forming method that forms a thin film pattern as designed.
上述の目的を達成するため、本発明の薄膜パタ
ーン形成方法はレジストが盛り上つている部分に
レジストが平担な部分に比較して、紫外線露光量
を増量したことを特徴としている。これにより、
本来必要とされる配線パターンを傷つけることな
くエツチングすることができる。
In order to achieve the above-mentioned object, the thin film pattern forming method of the present invention is characterized in that the amount of ultraviolet radiation is increased in areas where the resist is raised compared to areas where the resist is flat. This results in
Etching can be performed without damaging the originally required wiring pattern.
以下、本発明の実施例を説明する。なお便宜上
密着センサの駆動部を用いるアルミナ基板を用い
て説明する。まず、アルミナ基板上にアルミニウ
ムを蒸着する。このアルミニウム蒸着面に、ロー
ラーコーダを用いてレジストを塗布する。第１図
において、ステージ１上にこのアルミナ基板２を
載置する。その後、レジスト面に配線パターンを
形成するためのガラスマスク３を配置する。この
ガラスマスク３上に、レジストが盛り上つた部分
の近傍に反射鏡４を配置する。その後、紫外線発
生器５から紫外線６，７を発生させる。この紫外
線の一部７が反射鏡４で反射しレジストが盛り上
つた部分に照射する。したがつて、このレジスト
が盛り上つた部分では、レジストが平坦な部分と
比較して約２倍の量の紫外線を照射することとな
る。これにより、このレジストが盛り上つた部分
とレジストが平坦な部分との紫外線露光状態が同
一となる。この後、ステージ１とガラスマスク３
とをアルミナ基板２からはずし、このアルミニウ
ム蒸着面をエツチングし、必要な配線パターンを
得る。
Examples of the present invention will be described below. For the sake of convenience, the description will be made using an alumina substrate that uses the drive unit of the contact sensor. First, aluminum is deposited on an alumina substrate. A resist is applied to this aluminum vapor-deposited surface using a roller coater. In FIG. 1, this alumina substrate 2 is placed on a stage 1. After that, a glass mask 3 for forming a wiring pattern is placed on the resist surface. A reflecting mirror 4 is placed on this glass mask 3 near a portion where the resist is raised. Thereafter, the ultraviolet rays 6 and 7 are generated from the ultraviolet ray generator 5. A portion 7 of this ultraviolet light is reflected by the reflecting mirror 4 and irradiates the raised portion of the resist. Therefore, the portion where the resist is raised is irradiated with about twice the amount of ultraviolet rays as compared to the portion where the resist is flat. As a result, the ultraviolet exposure state of the raised portion of the resist and the flat portion of the resist are the same. After this, stage 1 and glass mask 3
is removed from the alumina substrate 2, and the aluminum evaporated surface is etched to obtain the necessary wiring pattern.
このようにして得た薄膜パターンは、従来技術
での薄膜パターンと異なり設計どおりのパターン
で得られる。したがつて、配線間の短絡や、配線
の断線が生じることがなくなる。 The thin film pattern obtained in this manner is different from the thin film pattern in the prior art, and is obtained as a designed pattern. Therefore, short circuits between wires and disconnections of wires will not occur.
次に第２図を参照して反射鏡について説明す
る。ここで、反射光のガラスマスク３での屈折点
を原点（図中Ｏで示す）とする。したがつて、Ｘ
軸はガラスマスクの水平面となる。 Next, the reflecting mirror will be explained with reference to FIG. Here, the refraction point of the reflected light on the glass mask 3 is defined as the origin (indicated by O in the figure). Therefore, X
The axis is the horizontal plane of the glass mask.
第２図において、反射鏡４の点Ｒで反射した光
はＸ軸の正方向に進む距離をＸとすると
Ｘ＝Xo＋X′＋X″となる。 In FIG. 2, if the distance that the light reflected at point R of the reflecting mirror 4 travels in the positive direction of the X-axis is X, then X=Xo+X'+X''.
ただし、Xo＝｜′｜，X′＝｜｜，X″＝｜
O′B｜とする。However, Xo=|′|, X′=||, X″=|
Let O′B｜.
以下、反射鏡設置位置をパターン端からどの位
にした方が良いか説明する。 Below, we will explain how far from the edge of the pattern the reflector should be installed.
初めに、X′をXoの関数として求める。入射角
∠iRnと反射角∠nRrとは等しく幾何的関係から
大きな角θに等しく、
∠iRn＝∠nRr＝θ ……
となる。ところで′はΔARR′においては
′＝′tanθ ……
で表わされる。同様にXo＝′はΔORR′におい
て、
Xo＝′tan∠ORR′−X′ ……
で表わされる。∠ORR′は次の値を満たす。 First, find X′ as a function of Xo. The angle of incidence ∠iRn and the angle of reflection ∠nRr are equal to a large angle θ due to their geometrical relationship, and ∠iRn=∠nRr=θ ……. By the way, ′ is expressed as ′=′tanθ... in ΔARR′. Similarly, Xo=′ is expressed in ΔORR′ as Xo=′tan∠ORR′−X′... ∠ORR′ satisfies the following values.
すなわち∠ORR′＝ｘ−2θ …… よつて、 X′＝−Xo（１＋2sin2θ／cos2θ−sin2θ） …… となる。ただしπ／４＜θ＜π／２とする。 That is, ∠ORR'=x-2θ... Therefore, X'=-Xo (1+2sin 2 θ/cos 2 θ-sin 2 θ)... However, π/4<θ<π/2.
ここで、反射鏡４の拡大模式図すなわち第３図
を参照して、例えばθ＝77.4゜とする。 Here, referring to an enlarged schematic diagram of the reflecting mirror 4, that is, FIG. 3, it is assumed that θ=77.4°, for example.
すると、式より、 X′＝1.10Xo …… となる。 Then, from the formula, X'=1.10Xo... becomes.
ところで、この反射鏡を設定する位置を反射面
中央で反射した光は、ガラスマスク上面より見
て、パターンの端部に達するところとする。ここ
で反射面中央は
Xo＝1.3mm ……
となる。式を式に代入すると
X′＝1.4mm ……
となる。 Incidentally, the position where this reflecting mirror is set is such that the light reflected at the center of the reflecting surface reaches the end of the pattern when viewed from the top surface of the glass mask. Here, the center of the reflecting surface is Xo = 1.3mm... Substituting the formula into the formula gives X'=1.4mm...
したがつて、式の如く反射鏡を設置すれば良
い。 Therefore, it is sufficient to install a reflecting mirror as shown in the formula.
次に、反射鏡ガラスマスク中での進行距離
X″を推定することにする。第２図において、空
気からガラスの屈折率ｎと入射角、屈折角φと
を用いると、
ｎ＝sin／sinθ ……
と示せる。また、ΔROPは∠PRO＝∠OPRの二
等辺三角形をなしており、∠ROPは
∠ROP＝＝π−2θ ……〇I′
となる。ここで、式〇I′を式に代入すると、
sinφ＝（2sinθcosθ）／ｎ ……
となる。また、ΔOO′Bにおいて
となる。式と式とにより、X″は角θのみの
関数となる。ただし、屈折率ｎ、ガラスマスク厚
ｄは定数である。ここで、角θ＝77.4゜、屈折率
ｎ＝1.5、ガラス厚ｄ＝1.6mmとすれば、式、式
より、
通常レジストコーターでレジストを塗布すると
レジストの盛り上り部はアルミナ基板の端部より
0.5mm内側に生ずる。つまり、式で示したX″と
実質的に同じである。また、アルミナ基板とガラ
スマスクとの合せは、ガラスマスク上の合せマー
クをアルミナ基板に合わすことによつて行なう
が、実際にはパターン端とアルミナ基板とが合
う。 Next, the traveling distance in the reflective glass mask
Let us estimate X''. In Fig. 2, using the refractive index n from air to glass, the incident angle, and the refraction angle φ, it can be shown that n=sin/sinθ... Also, ΔROP is ∠PRO= It forms an isosceles triangle of ∠OPR, and ∠ROP becomes ∠ROP==π−2θ ……〇I′.Here, when formula 〇I′ is substituted into the formula, sinφ=(2sinθcosθ)/n… … Also, in ΔOO′B becomes. According to the formula and formula, X'' is a function only of the angle θ. However, the refractive index n and the glass mask thickness d are constants. Here, the angle θ = 77.4°, the refractive index n = 1.5, and the glass thickness d. = 1.6 mm, then from the formula, when resist is applied with a normal resist coater, the raised part of the resist is closer to the edge of the alumina substrate.
Occurs 0.5mm inside. In other words, it is substantially the same as X'' shown in the formula.Also, the alumina substrate and the glass mask are aligned by aligning the alignment mark on the glass mask with the alumina substrate, but in reality, the pattern The edge and alumina substrate match.
上述より、反射鏡は、その中央が1.3mmのとき
パターン端と反射端と反射鏡端とを1.4mmに設置
しておけば反射鏡中央部で反射した光はレジスト
の盛り上り部に達することになる。 From the above, if the center of the reflector is 1.3 mm and the pattern edge, reflective edge, and reflector edge are set at 1.4 mm, the light reflected at the center of the reflector will reach the raised part of the resist. become.
次に、単位面積当りの光のエネルギーを算定す
る。まず、反射鏡を立てたことによる光の強度変
化を考える。反射面全体での光の強度をＷとする
と、
Ｗ＝IoS
となる。ここで、Ioは光の進行方向に垂直な断面
での単位面積当りの強度、Ｓは断面積を示す。次
に、反射光のアルミナ基板面での強度を求める。
入射光の基板面に対する光の垂直成分は、
I′＝Iocosφ ……
である。角θを式のように取ると
I′0.96×I0
となる。 Next, calculate the energy of light per unit area. First, consider the change in light intensity caused by setting up a reflecting mirror. If the intensity of light on the entire reflecting surface is W, then W=IoS. Here, Io represents the intensity per unit area in a cross section perpendicular to the traveling direction of the light, and S represents the cross-sectional area. Next, the intensity of the reflected light on the alumina substrate surface is determined.
The perpendicular component of the incident light to the substrate surface is I'=Iocosφ... Taking the angle θ as shown in the formula, it becomes I′0.96×I 0 .
したがつてレジスト盛り上り部分には紫外線発
生器よりの直接光Ioと反射光I′0.96I0が照光す
るために、ここでの単位面積当りでの光エネルギ
ーI″は
I″＝I′＋Io2Io
となる。 Therefore, the resist raised area is illuminated by direct light Io and reflected light I′0.96I0 from the ultraviolet generator, so the light energy I″ per unit area here is I″=I′+Io2Io becomes.
上述より、反射鏡を設置する最適条件は、
X′＝1.4mm（X′＝1.10Xo）である。また、レジス
トの盛り上り部分に照射する光の量は、平坦部の
略２倍が最も良い。また、本発明者の実験によれ
ば角θは、略70゜乃至略80゜にあると、最高であ
る。 From the above, the optimal conditions for installing a reflector are:
X′=1.4mm (X′=1.10Xo). Furthermore, it is best to irradiate the raised portions of the resist with approximately twice the amount of light as the flat portions. Furthermore, according to the inventor's experiments, the angle θ is at its maximum when it is approximately 70° to approximately 80°.
次に反射鏡の作成方法を説明すると、ガラスか
らなる反射鏡本体の斜面に、Al，Ag，Crの一層
膜またはAlとCrとの２層膜、AgとCrとの２層膜
のいずれかの膜を被着することにより鏡面が形成
できる。 Next, to explain how to make a reflector, the slope of the reflector body made of glass is coated with either a single layer film of Al, Ag, or Cr, a two-layer film of Al and Cr, or a two-layer film of Ag and Cr. A mirror surface can be formed by depositing this film.
また他の実施例として、反射鏡の鏡面をマスキ
ングする方法がある。これによれば、微細パター
ンが反射光に当る部分にある場合、そのパターン
を保護する利点がある。 Another example is a method of masking the mirror surface of a reflecting mirror. According to this, when a fine pattern is located in a portion that is hit by reflected light, there is an advantage that the pattern is protected.
また、さらに他の実施例として、反射鏡の鏡面
上の必要以外を黒く塗りつぶす方法がある。これ
は、先の他の実施例よりも簡便にパターンを保護
し、レジスト盛り上り部のみ露光することが可能
となる。 Further, as yet another embodiment, there is a method of painting out unnecessary areas on the mirror surface of the reflecting mirror in black. This makes it possible to protect the pattern more easily than in the other embodiments described above, and to expose only the raised portions of the resist.
上述の構成をとることにより、本発明の薄膜パ
ターン形成方法は、レジストの盛り上り部分とレ
ジストの平坦部分との紫外線の露光状態を実質的
に等しくすることができる。したがつて、所望の
薄膜パターンを得ることができ、配線パターンの
断線又は短絡が生じることがなくなる。
By employing the above-described configuration, the thin film pattern forming method of the present invention can substantially equalize the exposure state of ultraviolet rays on the raised portions of the resist and the flat portions of the resist. Therefore, a desired thin film pattern can be obtained, and disconnections or short circuits in the wiring pattern will not occur.
第１図は本発明の薄膜パターン形成方法の実施
例を説明する説明膜式図、第２図は第１図に示す
反射鏡を説明する説明模式図、第３図は第２図の
反射鏡の斜視模式図を示す。
１……ステージ、２……セラミツク基板、３…
…ガラスマスク、４……反射鏡、５……紫外線発
生器、６，７……紫外線、１１……水平面と反射
面とのなす角。
FIG. 1 is an explanatory film diagram for explaining an embodiment of the thin film pattern forming method of the present invention, FIG. 2 is an explanatory schematic diagram for explaining the reflecting mirror shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory schematic diagram for explaining the reflecting mirror shown in FIG. 2. A schematic perspective view is shown. 1...stage, 2...ceramic substrate, 3...
...Glass mask, 4...Reflector, 5...Ultraviolet generator, 6, 7...Ultraviolet rays, 11...Angle between the horizontal plane and the reflective surface.
Claims (1)
にレジストを塗布する工程と、このレジスト上に
マスクを介して紫外線露光する工程と、このマス
クの形状にあわせて前記レジストと不要被膜とを
エツチングにより除去し所望の薄膜パターンを形
成する工程とを少なくとも具備する薄膜パターン
形成方法において、前記レジスト上にマスクを介
して紫外線露光する工程は、前記レジストが他の
前記レジスト平坦部よりも盛り上つている部分に
反射面を水平面より略70度乃至80度の傾斜角度を
保つ反射鏡を用いて他の前記レジスト平坦部に比
べて実質的に２倍の量で紫外線照射を行うことを
特徴とする薄膜パターン形成方法。1 A step of forming a film on a substrate, a step of applying a resist on this film, a step of exposing this resist to ultraviolet rays through a mask, and a step of removing the resist and unnecessary film according to the shape of this mask. In the thin film pattern forming method comprising at least the step of removing by etching to form a desired thin film pattern, the step of exposing the resist to ultraviolet rays through a mask causes the resist to be raised higher than other flat portions of the resist. The method is characterized in that ultraviolet rays are irradiated at substantially twice the amount as compared to other flat parts of the resist, using a reflecting mirror whose reflective surface is tilted at an angle of about 70 degrees to 80 degrees from the horizontal plane. A method for forming thin film patterns.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59264413A JPS61143751A (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Formation of thin film pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59264413A JPS61143751A (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Formation of thin film pattern |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61143751A JPS61143751A (en) | 1986-07-01 |
| JPH0426463B2 true JPH0426463B2 (en) | 1992-05-07 |
Family
ID=17402818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59264413A Granted JPS61143751A (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Formation of thin film pattern |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61143751A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0797549B2 (en) * | 1987-08-28 | 1995-10-18 | 東京エレクトロン九州株式会社 | Exposure method and apparatus thereof |
| US11131929B2 (en) * | 2018-11-07 | 2021-09-28 | Waymo Llc | Systems and methods that utilize angled photolithography for manufacturing light guide elements |
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| JPS59138335A (en) * | 1983-01-28 | 1984-08-08 | Toshiba Corp | Exposing device for resist on end portion of wafer |
-
1984
- 1984-12-17 JP JP59264413A patent/JPS61143751A/en active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5111573A (en) * | 1974-07-19 | 1976-01-29 | Nippon Electric Co | Handotaisoshino seizohoho |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61143751A (en) | 1986-07-01 |
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